道路平曲線概念講解

道路平曲線是什么意思呢？其實(shí)可以理解不同坡度的道路之間，用于過渡的曲線，防止坡度突然變化影響車輛的平穩(wěn)，坡度變化過大且沒有平曲線的話車輛容易騰空或者掛碰車輛底盤，造成危險(xiǎn)。所以在道路測量中就離不開道路平曲線這個(gè)概念了。

　　剛?cè)腴T的測量新手對(duì)道路平曲線的概念還不是很了解，道路平曲線，首先是道路中線的組成，道路的中線，包括立交匝道的中線，無論多么復(fù)雜的線形，都是由直線、圓曲線和緩和曲線三個(gè)基本線元組成，如圖所示：

　　一、直線

　　概念：

　　直線：具有固定的曲率半徑，且曲率為0（半徑無窮大），可理解為一種特殊的圓曲線。

　　特點(diǎn)：

　　1）兩點(diǎn)之間以直線為最短。

　　2）筆直的道路給人以短捷、直達(dá)的良好印象。

　　3）汽車在直線上行駛受力簡單，方向明確，駕駛操作簡易。

　　4）測設(shè)施工方便。

　　二、緩和曲線

　　概念：

　　緩和曲線:為了使路線的平面線形更加符合汽車的行駛軌跡、離心力逐漸變化，確保行車的安全和舒適，需要在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)同向圓曲線之間設(shè)置一段曲率連續(xù)變化的曲線，此曲線稱為緩和曲線。目前我國公路設(shè)計(jì)中，以回旋線作為緩和曲線。

　　緩和曲線類型：

　　1.完整緩和曲線:

　　判斷標(biāo)準(zhǔn)：A2=R x Ls

　　2、非完整緩和曲線：

　　判斷標(biāo)準(zhǔn)：A2≠R x Ls

　　A=緩和曲線參數(shù)

　　三、圓曲線

　　概念：

　　圓曲線：即圓的一部分（圓弧），具有固定的曲率半徑。

　　特點(diǎn)

　　1、曲線上任一點(diǎn)曲率半徑R為常數(shù)

　　2、大半徑的圓曲線線形美觀、順適、行車舒適，是公路上常采用的線形。

　　四、道路中常見的線形組合

　　在道路及立交匝道設(shè)計(jì)中，實(shí)際采用的線形往往是直線、圓曲線、緩和曲線中的一種或幾種組合而成。

　　主要有以下幾種：

　　(1)基本型曲線

　　是按“直線－回旋曲線－圓曲線－回旋曲線－直線”的順序組合起來的線型?；拘椭?，又可以根據(jù)其中兩個(gè)回旋曲線參數(shù)相等與否而分為對(duì)稱式和不對(duì)稱式兩種。

　　(2)S型曲線

　　把兩個(gè)反向圓曲線用回旋曲線連接起來的線型,GQ處R=∞。兩個(gè)反向回旋曲線的參數(shù)可以相等，也可以不相等。

　　(3)C型曲線

　　同向曲線的兩回旋曲線在曲率為0處徑相銜接的形式。C型曲線連接處的曲率為0，即GQ處R=∞，相當(dāng)于兩同向曲線中間直線長度為0，對(duì)行車和線形都有一定影響，所以C型曲只有在特殊地形條件下方可使用。

　　(4)卵型曲線

　　用一個(gè)回旋曲線連接兩個(gè)同向圓曲線的線型。為了只用一個(gè)回旋曲線連成卵形，就要求圓曲線延長后，大的圓曲線能完全包含小的圓曲線，并且圓曲線不同圓心，而回旋曲線的曲半徑是從R1到R2。

　　(5)凸型曲線

　　用一個(gè)回旋曲線連接兩個(gè)同向在兩個(gè)同向回旋曲線間不插入圓曲線而徑相銜接而成的線型。分對(duì)稱型和非對(duì)稱型兩種。

　　凸型曲線盡管在各銜接處的曲是連續(xù)的，但因中間圓曲線的長度為0，對(duì)駕駛操縱亦造成一些不利因素，所以只有在路線嚴(yán)格受地形、地物限制方可采用。

　　(6)復(fù)合型曲線

　　兩個(gè)以上同向回旋曲線間在曲率相等處相互連接的形式。復(fù)合型回旋曲線除了受地形和其他特殊限制的地方外，一般很少使用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計(jì)中。

　　五、斷鏈

　　斷鏈指的是因局部改線或分段測量等原因造成的樁號(hào)不連續(xù)的現(xiàn)象。樁號(hào)重疊的稱長鏈，樁號(hào)間斷的稱短鏈。

　　斷鏈在設(shè)計(jì)文件中一般標(biāo)注為：

　　K1+580=K1+600（短鏈）

　　K1+620=K1+600（長鏈）

　　六、坐標(biāo)正反算

　　公路主線一般用交點(diǎn)法，互通立交匝道一般用線元法。

　　最后是關(guān)于平曲線的應(yīng)用，當(dāng)你拿到一張平曲線表時(shí)，如何快速的判斷是使用交點(diǎn)法還是線元法呢？例如下面這個(gè)表，你能確定嗎？

　　對(duì)于測量新手來說，很容易陷入一個(gè)誤區(qū)，設(shè)計(jì)圖紙中“平曲線表”、“直線及曲線轉(zhuǎn)角一覽表”數(shù)據(jù)中都是提供的交點(diǎn)數(shù)據(jù)表，很少有設(shè)計(jì)圖紙中提供有線元表（除非是匝道），因?yàn)榻稽c(diǎn)法簡單輸入數(shù)據(jù)直接從表中獲取所以大多數(shù)新手會(huì)選擇使用交點(diǎn)法數(shù)據(jù)，等到輸入完成發(fā)現(xiàn)計(jì)算中樁坐標(biāo)與設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)不一致時(shí)才考慮使用線元法計(jì)算。

　　而使用線元法計(jì)算坐標(biāo)時(shí)需要對(duì)平曲線表進(jìn)行分解線元，就是依據(jù)平曲線表將各段線元參數(shù)識(shí)別（就是判斷各個(gè)線元起終點(diǎn)半徑、方位角、長度等），才能輸入到計(jì)算軟件計(jì)算坐標(biāo)。所以快速的判斷平曲線表是使用交點(diǎn)法計(jì)算還是線元法計(jì)算是測量菜鳥進(jìn)化到王者段位的必經(jīng)之路。

　　那么判斷技巧是什么呢？

　　首先查看平曲線表中所有交點(diǎn)所包含的曲線要素中是否存在緩和曲線，分兩種情況，第一種情況不存在緩和曲線，即緩和曲線參數(shù)為0，那么可以判斷該平曲線表使用交點(diǎn)法計(jì)算坐標(biāo)。第二種情況存在緩和曲線，此時(shí)就需要判斷緩和曲線完整或者非完整了，根據(jù)公式A2=LS*R判斷，如果存在非完整緩和曲線，那么該平曲線只能用線元法計(jì)算坐標(biāo)，如果都是完整緩和曲線（這里與緩和曲線對(duì)稱無關(guān)），那么該平曲線表使用交點(diǎn)法計(jì)算坐標(biāo)最快。

　　交點(diǎn)法和線元法區(qū)別：

　　交點(diǎn)法

　　適用于所有直曲表所有標(biāo)準(zhǔn)線形輸入，優(yōu)先使用。優(yōu)點(diǎn)：輸入效率高，簡單。對(duì)于小白用戶，只需用筆勾一下讓他輸那幾列，就可以輸對(duì)。缺點(diǎn)：部分復(fù)雜線形不支持，復(fù)雜線形還是得用線元法。

　　線元法

　　可用于所有線形文件輸入。優(yōu)點(diǎn)：所有的線形文件都可以用線元法輸入。缺點(diǎn)：需要較強(qiáng)專業(yè)知識(shí)，需要看懂直曲表才能輸對(duì)。